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상압 플라즈마 표면처리를 통한 태양광모듈 커버글라스와 불소계 코팅의 응착력 향상
Improved Adhesion of Solar Cell Cover Glass with Surface-Flourinated Coating Using Atmospheric Pressure Plasma Treatment 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.31 no.4, 2018년, pp.244 - 248  

김태현 (인하대학교 전자공학과) ,  박우상 (인하대학교 전자공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

We propose a method for improving the reliability of a solar cell by applying a fluorinated surface coating to protect the cell from the outdoor environment using an atmospheric pressure plasma (APP) treatment. An APP source is operated by radio frequency (RF) power, Ar gas, and $O_2gas$....

주제어

#Atmospheric pressure plasma   #Surface treatment   #Adhesion  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 불소 표면코팅 태양광 모듈 공정에서 상압 플라즈마 표면처리 기술을 이용하여 불소 코팅 소재와 모듈 커버글라스의 응착력 향상시키고 옥외 신뢰성을 확보할 수 있는 공정조건을 확인하였다. 이를 위해 응착력에 영향을 주는 플라즈마 표면처리 인자를 설정하여 표면 에너지 측정과 스크래치 테스트를 통해 불소 코팅 모듈의 신뢰성을 확보할 수 있는 최적의 조건을 도출했다
  • 본 연구에서는 불소코팅 태양광 모듈의 커버글라스에 상압 플라즈마 표면처리를 하여 표면의 특성을 변화시키고 표면 자유 에너지를 측정하여 코팅 응착력에 미치는 영향을 실험적으로 구하였다. 이를 통해 글라스 기재와 코팅액과의 응착력을 향상시키는 플라즈마 최적 공정 조건을 도출함으로써 표면코팅 태양광 모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방법을 연구하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
기능성 표면코팅의 특징은 무엇인가? 그중에서 기능성 표면코팅은 비용이 저렴하고 공정도 쉬울 뿐만 아니라 적절한 굴절률의 코팅층을 구현하여 반사방지의 기능도 할 수 있다 [4]. 또한, 코팅 소재에 소수성과 대전방지 기능을 넣어 오염물질에 대한 자기 세정 능력을 주고 먼지 등이 들러붙는 것을 방지하도록 하고 있다.
불소 코팅 소재의 소수성으로 인한 단점은 무엇인가? 코팅물질이 직접 타겟 물질에 분사되어 경화되기 때문에 커버글라스 표면의 오염 등에 의해 코팅물질과 커버글라스 사이의 응착력이 감소한다. 또한, 소수성을 갖는 불소 코팅 소재는 표면 에너지가 낮기 때문에 커버글라스와의 응착력이 충분히 확보되기 어려워 모듈이 옥외에서 여러 자연환경으로부터 동작할 수 있는 신뢰성이 저하된다 [5].
상압 플라즈마 표면처리에 따른 표면 자유 에너지의 변화 양상은 어떠한가? 그림 4는 RF power 출력별 플라즈마에 의한 처리 횟수에 따른 시료의 표면 에너지 측정 결과이다. 플라즈마 처리 횟수가 길수록 출력이 높을수록 표면 자유 에너지는 크게 측정되었다. 하지만 처리 횟수 3회 이상부터 표면 자유 에너지는 큰 변화 없이 일정한 값을 나타내었다. 
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참고문헌 (8)

  1. G. A. Mastekbayeva and S. Kumar, Sol. Energy, 68, 135 (2000). [DOI: https://doi.org/10.1016/S0038-092X(99)00069-9] 

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  2. F. M. Zaihidee, S. Mekhilef, M. Seyedmahmoudian, and B. Horan, Renewable Sustainable Energy Rev., 65, 1267 (2016). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.06.068] 

    상세보기 crossref

  3. S. H. Euh and D. H. Kim, J. Korean Sol. Energy Soc., 31, 57 (2011). [DOI: https://doi.org/10.7836/kses.2011.31.3.057] 

  4. H. Hanaei, M. K. Assadi, and R. Saidur, Renewable Sustainable Energy Rev., 59, 620 (2016). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.01.017] 

    상세보기 crossref

  5. D. Ebert and B. Bhushan, Langmuir, 28, 11391 (2012). [DOI: https://doi.org/10.1021/la301479c] 

    상세보기 crossref

  6. J. S. Kim, Y. K. Kim, and K. H. Lee, J. Colloid Interface Sci., 271, 187 (2004). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2003.10.013] 

    상세보기 crossref

  7. K. L. Mittal, Electrocomponent Sci. Technol., 3, 21 (1976). [DOI: https://doi.org/10.1155/APEC.3.21] 

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  8. N. Inagaki, Plasma Surface Modification and Plasma Polymerization (Technomic, Lancaster, 1996) p. 63. 

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